Christian Doppler Labor für Modellbasierte Kalibriermethoden

10.01.2010 - 30.12.2016
Forschungsförderungsprojekt
Die Forschungsziele des beantragten Christian Doppler Labors für modellbasierte Kalibriermethoden umfassen die Entwicklung von neuen und integrierten Methoden zur modellbasierten Kalibrierung von Automotive-Antriebssystemen (Verbrennungsmotoren, Antriebsstränge, Hybrid Komponenten) und die Implementierung dieser Methoden in grundlegenden Kalibrieraufgaben. In diesem Zusammenhang bedeutet Kalibrierung die Optimierung von Fahrzeugen und deren Teilsystemen durch die geeignete Bedatung entsprechender Reglerparameter. Das CDL wird die Kooperation zwischen dem Institut für Mechanik und Mechatronik (Abteilung für Regelungs- und Prozessautomatisierung) an der Technischen Universität Wien und dem Industriepartner AVL List GmbH, Graz weiter intensivieren. Das Forschungsprogramm umfasst die Entwicklung von neuen Methoden für die modellbasierte Kalibrierung, die zugehörige Grundlagenforschung und die Weiterentwicklung von existierenden Konzepten für einen integrierten und durchgängigen Kalibrier-Workflow. Diese Methoden beinhalten im Kern die Elemente Versuchsplanung, nichtlineare Systemidentifikation und Stabilitätsanalyse von Reglern bzw. deren Design. Als wesentliche Voraussetzung für modellbasierte Kalibriermethoden hat die Versuchsplanung zum Ziel, möglichst viel Information über das unbekannte System durch entsprechende Gestaltung der Versuche zu sammeln, wobei der (zeitliche) Aufwand minimal gehalten werden soll. Eine große Herausforderung dabei ist die Einhaltung sämtlicher Beschränkungen, z.B. Betriebsgrenzen des Systems. Versuche werden im Kontext des CDL hauptsächlich auf Motor- oder Batterieprüfständen durchgeführt. Die Aufgabe der nichtlinearen Systemidentifikation besteht darin, aus den gemessenen Ein- und Ausgangsdaten ein Modell zu erzeugen. Aufgrund der hohen Komplexität dieser Aufgabe kommt dabei der Einbringung von Vorwissen und der geeigneten Wahl der Modellarchitektur eine große Bedeutung zu. Das Ziel des CDL in diesem Bereich ist die Entwicklung und Erweiterung von Algorithmen für datenbasierte Modellierung mit hohem Reifegrad und Flexibilität in Hinblick auf industriellen Einsatz. Basierend auf nichtlinearen dynamischen Modellen werden Methoden zur Performance- und Stabilitätsanalyse sowie Reglerdesign im Rahmen des beantragten CDL untersucht. In weiterer Folge umfasst das Forschungsprogramm des CDL die systematische Anwendung und Erweiterung der entwickelten Methoden an grundlegenden Kalibrierungsaufgaben im Automotive-Bereich. Typische Anwendungsbeispiele sind die Optimierung von ECU Kennfeldern, Reglerbedatung, die Kalibrierung von Abgasnachbehandlungs- oder Batteriemanagementsystemen aber auch die Hardware-in-the-Loop Simulation. Das finale Ziel des beantragten CD-Labors ist die Möglichkeit, wettbewerbsfähige integrierte modellbasierte Kalibriermethoden anbieten zu können, indem die erarbeiteten Forschungsresultate mit dem des Expertenwissens des Industriepartners kombiniert werden.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungmittel

  • Christian Doppler Forschungsgesells (National) Christian Doppler Forschungsgesellschaft (CDG)

Forschungsschwerpunkte

  • Sustainable and Low Emission Mobility: 32%
  • Climate Neutral, Renewable and Conventional Energy Supply Systems: 8%
  • Computational System Design: 20%
  • Modeling and Simulation: 40%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
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Publikationen